微庫侖滴定工作原理

庫侖滴定是目前最準(zhǔn)確的常量分析方法，又是高度靈敏的痕量成分測定方法。由于時間和電流都可準(zhǔn)確地測量，庫侖滴定的精密度是很高的，常量成分測定的精密度可望達(dá)到二十萬分之幾。該法在它能夠應(yīng)用的場合，比一般容量分析優(yōu)越。它不需要制備標(biāo)準(zhǔn)溶液,因而不存在標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性問題。它不需要測量體積，也不存在這方面的誤差。它比一般常量方法更容易自動化。在庫侖電解池中，通過電解產(chǎn)生的滴定劑有:H+、 OH-、Cl2、Br2、I2、 Ce(Ⅳ)、Ti(Ⅲ)、 Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)、Fe(CN)咶、Fe(CN)忹、CuBr娛、 Sn(Ⅱ)等。它們可滴定很多無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)。庫侖滴定最適合于分析那些在容量分析中用作基本標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)試劑。

庫侖滴定裝置是一種恒電流電解裝置(圖 1,е為電極)。通過電解池的電流可由精密檢流計G顯示,也可由精密電位計測量標(biāo)準(zhǔn)電阻上的電壓而求得。電解池有兩對電極(圖 2)，一對是指示終點的電極;另一對為進(jìn)行庫侖測定的電極,其中與被測定物質(zhì)起反應(yīng)的電極稱工作電極,另一個稱輔助電極。為了防止兩個電極之間相互干擾，通常把輔助電極裝在玻璃套內(nèi)，套管底部鑲上一塊微孔底板，上面放一層瓊脂或硅膠;或利用離子交換膜封閉套管，阻止離子出入。凡能指示一般電滴定法者，都可用來指示庫侖的滴定終點。

用強(qiáng)度一定的恒電流通過電解池，同時用電鐘記錄時間。由于電極反應(yīng)，在工作電極附近不斷產(chǎn)生一種物質(zhì)，它與溶液中被測物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)被測定物質(zhì)被"滴定"(反應(yīng))完了以后，由指示反應(yīng)終點的儀器發(fā)出訊號，立即停止電解，關(guān)掉電鐘。按照法拉第電解定律，可由電解時間t和電流強(qiáng)度i計算溶液中被測物質(zhì)的質(zhì)量W:

式中:Q為電極反應(yīng)所消耗的電量(Q=I·t);Μ為被測物質(zhì)的摩爾質(zhì)量;n為電極反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。F為法拉第常數(shù)(其值為96485C/mol)